Għaliex il-Vireg tal-Liegi tat-Titanju Jintużaw fil-Mediċina
Ligi tat-titanju jiddominaw apparati tal-metall impjantabbli minħabba li jgħaqqdu saħħa speċifika għolja, reżistenza għall-korrużjoni eċċellenti fil-fluwidu tal-ġisem u bijokompatibilità ppruvata. L-uċuħ tat-titanju jiffurmaw saff ta 'ossidu stabbli li jirreżisti r-rilaxx tal-joni, u l-modulu elastiku tal-ligi tat-titanju huwa eqreb tal-għadam minn dak tal-istainless steel jew tal-ligi tal-kobalt-kromju, li jnaqqas l-ilqugħ tal-istress madwar l-impjanti. Il-vireg u l-vireg huma l-ġeometrija tal-bidu għal dwiefer intramedullari, viti tal-pediku, abutments dentali, u z-zkuk tal-proteżi tal-ġenbejn u tal-irkoppa.
Il-gradi mediċi l-aktar komuni huma Ti-6Al-4V ELI (interstizjali extra baxx), nominati UNS R56401, u titanju kummerċjalment pur Gradi 1 sa 4. Ti-6Al-4V ELI huwa speċifikat f'ASTM F136 għal applikazzjonijiet ta 'impjanti kirurġiċi, filwaqt li ASTM F67 tkopri titanju maħdum għall-istess għan kummerċjalment pur. Il-varjant ELI jillimita l-ossiġnu, il-ħadid u interstizjali oħra biex jgħollu l-ebusija tal-ksur u r-reżistenza għall-għeja, li hija kritika għall-impjanti li jġorru tagħbija.
Materja Prima u Għażla tal-Grad
L-għażla tibda bid-domanda mekkanika tal-impjant. Għal applikazzjonijiet ta' tagħbija-għoli bħal zkuk femorali u dwiefer tal-qasba tas-sieq, Ti-6Al-4V ELI hija l-għażla standard minħabba li toffri reżistenza minima tat-tensjoni ta 'madwar 860 MPa b'duttilità tajba. Għal apparati b'tagħbija aktar baxxa fejn il-finitura tal-wiċċ u r-reżistenza għall-korrużjoni huma importanti aktar mis-saħħa, il-gradi tat-titanju kummerċjalment pur jipprovdu materjal aktar artab u li jaħdem.
Il-kontroll tal-oligoelementi huwa l-karatteristika li tiddefinixxi l-materjal tal-grad tal-impjant-. L-ossiġnu jinżamm taħt 0.13 fil-mija, ħadid taħt 0.25 fil-mija, u n-nitroġenu u l-idroġenu huma limitati sewwa fl-ispeċifikazzjoni ELI. Il-produttur tal-virga għandu jiċċertifika l-kimika tat-tidwib kontra l-istandard applikabbli u jżomm it-traċċabilità tal-materjal mill-ingott sal-bar lest, li huwa rekwiżit regolatorju għall-produtturi tal-apparat mediku.
Ħidma sħuna u Ċikli Termali
Vireg tal-liga medika huma kkonvertiti minn billetta falsifikata permezz ta 'rolling jew estrużjoni, segwiti minn ittemprar. Ti-6Al-4V ELI huwa tipikament falsifikat fil-qasam alpha-beta bejn madwar 900 u 980 grad Celsius u mbagħad ittemprat taħt it-transus beta biex tiżviluppa mikrostruttura fina u ekwiassika. Iċ-ċiklu ta 'ttemprar huwa magħżul biex itaffi l-istress intern filwaqt li jżomm id-daqs tal-qamħa multa, minħabba li l-ħbub oħxon inaqqsu l-ħajja tal-għeja fit-tagħbija ċiklika.
Wara xogħol sħun, il-virga hija ddritata, mitħun mingħajr ċentru jew imqaxxra biex tneħħi s-saff tal-wiċċ dekarburizzat u ossidizzat. Il-każ alfa, ġilda fraġli arrikkita bl-ossiġnu-ffurmata waqt l-ipproċessar sħun, għandha titneħħa kompletament minħabba li tista' tinqasam taħt it-tagħbija tal-impjant. It-tneħħija bil-magni jew it-tħin tistabbilixxi wkoll il-linja bażi dimensjonali għall-virga lesta.
Makkinar u Kontroll Dimensjonali
It-titanju huwa kklassifikat bħala diffiċli għall-magni minħabba l-konduttività termali baxxa tiegħu u r-reattività kimika għolja b'għodod tal-qtugħ. Il-kontroll taċ-ċippa, il-veloċità tat-tqattigħ u l-kunsinna tal-likwidu li jkessaħ kollha jeħtieġu aġġustament meta mqabbla mal-azzar. Għodod tal-karbur b'angoli ta 'rake pożittivi, setups riġidi u likwidu li jkessaħ l-għargħar huma standard, u l-veloċitajiet huma ġeneralment aktar baxxi minn dawk użati għal azzar ta' ebusija simili.
Vireg lesti huma fornuti għal tolleranzi stretti minħabba li t-tidwir sussegwenti tal-ħjut tal-impjant u t-tapers jassumi dijametru tal-bar konsistenti. It-tolleranza tad-dijametru tipika għall-bar tal-art hija fil-medda ta 'plus jew nieqes 0.05 mm, b'dritta fi ħdan 1 mm kull metru. L-iddrittar, jekk meħtieġ, isir permezz ta 'l-iddrittar li jdur aktar milli tgħawwiġ, sabiex l-istress residwu jibqa' baxx u uniformi.
Trattament tal-wiċċ u Spezzjoni
Il-wiċċ ta 'virga medika huwa lest bit-tħin, illustrar jew xoffa blasting, skond id-disinn ta' l-impjant. Temm bla xkiel sa Ra 0.4 um jew aħjar inaqqas l-adeżjoni tal-batterja u jintuża fuq zkuk fejn it-tkabbir tat-tessuti mhux mixtieqa, filwaqt li uċuħ ħarxa jew miksija jippromwovu l-osteointegrazzjoni. Is-saff tal-ossidu mbagħad jitħalla jirriforma b'mod naturali jew jittejjeb bl-anodizzar, li jipprovdi wkoll kodifikazzjoni tal-kulur għall-identifikazzjoni tad-daqs.
L-ispezzjoni tgħaqqad kontrolli dimensjonali, ittestjar ultrasoniku għas-saħħa interna, u ttestjar ta 'kurrent eddy jew penetrant fluworexxenti għal difetti fil-wiċċ. L-analiżi kimika tikkonferma l-kompożizzjoni tat-tidwib, u l-ittestjar mekkaniku jivverifika s-saħħa tat-tensjoni, is-saħħa tal-produzzjoni u t-titwil fuq kampjuni rappreżentattivi. Id-dokumentazzjoni tan-numri tas-sħana u r-riżultati tat-test jivvjaġġaw ma 'kull lott, u jagħtu lill-produttur tal-impjanti traċċa sħiħa tal-verifika.
Mistoqsijiet Frekwenti
Q: Liema grad tat-titanju jintuża għal impjanti mediċi?
A: Ti-6Al-4V ELI għal kull ASTM F136 hija l-aktar liga ta 'impjant komuni għal apparati li jġorru t-tagħbija, filwaqt li titanju kummerċjalment pur għal kull ASTM F67 jintuża fejn modulu aktar baxx u duttilità ogħla huma preferuti.
Q: Għaliex il-grad ELI huwa preferut fuq Ti-6Al-4V standard?
A: Il-limiti extra-interstizjali baxxi fuq l-ossiġnu, il-ħadid u n-nitroġenu jtejbu t-toughness tal-ksur u r-reżistenza għall-għeja, li jnaqqas ir-riskju ta 'falliment tal-impjant taħt tagħbija ripetuta.
Q: Il-vireg tal-liga tat-titanju jistgħu jiġu mmaxinjati b'tagħmir standard?
A: Iva, iżda l-veloċità, l-għalf u l-istrateġija tal-likwidu li jkessaħ għandhom jiġu aġġustati minħabba li t-titanju jmexxi s-sħana ħażin u għandu tendenza li jwweldja mat-truf tal-għodda; għodda tal-karbur riġidu u likwidu li jkessaħ l-għargħar jagħtu l-aħjar riżultati.
Q: Liema finitura tal-wiċċ jeħtieġu vireg mediċi?
A: Jiddependi fuq l-impjant. Zkuk illustrati jistgħu jkunu lesti għal Ra 0.4 um jew aħjar biex jirreżistu l-adeżjoni batterjali, filwaqt li l-uċuħ maħsuba għall-integrazzjoni tal-għadam huma ħarxa jew miksija.
Q: Kif tinżamm it-traċċabilità tal-materjal?
A: Kull lott tal-virga huwa identifikat bin-numru tas-sħana, u l-analiżi kimika, iċ-ċertifikati tat-test mekkaniku u r-rekords tal-ispezzjoni jinżammu sabiex kull impjant ikun jista 'jiġi rintraċċat lura għat-tidwib tiegħu.
